ビーム径は？

ビーム径は、光ビームまたはレーザーなどの他の電磁放射のサイズの測定値です。 ビーム軸に垂直で、ビーム軸と交差する線上の直径であり、ビーム半径の長さの2倍です。 円形ビームの場合、その長さは、ビームの中心を通り、ビームの両端に端点を持つ線分の長さとして定義されます。 ビームが楕円形の場合、その直径は楕円の長軸または短軸の長さとして指定できます。 ビームに円対称性がない場合、代わりにビーム幅が参照されることがよくあります。

ほとんどの電磁ビームは、固体オブジェクトのように鋭く定義されたエッジを持ちません。また、ビームの発散とは、ビームの長さ全体に渡って幅が一定でないことを意味します。 したがって、ビームの直径を定義する方法はいくつかあります。 ビーム径の測定は、レーザービームプロファイラと呼ばれるデバイスを使用して行われます。 ビームの直径が最も狭いビーム上のポイントは、ビームウエストと呼ばれます。

ビーム径はレーザーの重要な属性です。 直径が大きいビームほどビームの発散が少なくなります。これは、ビームの光がビームウエストからどれだけ速く広がるかを測定したものです。 したがって、発散の少ないビームは、ビーム品質が高くなります。これは、レーザービームが移動する際にどれだけしっかりと焦点が合っているかの測定です。 ビームの光強度は、ターゲットの単位面積あたりのビームの光パワーの量であるため、ビーム発散が小さいレーザーは、同じ光パワーでビーム発散が大きいレーザーよりも大きな光強度を持ちます。 これは、産業における切断、穴あけ、リモート溶接、生物科学におけるレーザー顕微鏡など、多くのレーザー用途にとって重要です。

レーザービームの品質とレーザーのサイズの間にはトレードオフがあります。小さなレンズのレーザーはビーム径が小さく、ビームの発散が大きくなるため、他の条件はすべて同じです。 レーザーを小さくすることは、利便性とコストの理由でしばしば望まれますが、高いビーム品質を維持するには、設計の他の部分の改善が必要です。 これは、高品質の光学部品、最適化された共振器の設計とアライメント、および熱レンズなどの熱効果の歪みが少ないレーザーゲインメディアの使用により実現できます。